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[과학동아 천문대장의 별별 이야기] 15년 만의 설레는 만남, 7월 화성대접근!

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2018년 07월 17일 14:30 프린트하기

7월말 밤 하늘에서 화성과 지구의 설레는 데이트가 예정돼 있습니다. 각자의 궤도를 돌던 화성과 지구가 아주 가깝게 만나는 '화성 대접근'이 펼쳐집니다. ☞관측회 바로가기

 

2018년 7월 31일에 촬영한 과학동아천문대 주망원경 속 화성의 예상모습(150배) - 김영진 과학동아천문대장 제공
2018년 7월 31일에 촬영한 과학동아천문대 주망원경 속 화성의 예상모습(150배) - 김영진 과학동아천문대장 제공

15년 만에 지구와 화성 최근접

 

오는 31일 화성은 지구에서 5759만km 떨어진 곳까지 접근합니다. 지난 2016년 5월 접근 때는 7528만km까지 왔었는데요, 당시에 비하면 이번엔 화성이 훨씬 지구에 가까이 다가오는 셈입니다. 가장 최근 대접근이었던 2003년 5575만km까지 가까와진 것과 견줄  만한 거리랍니다. 이 날 화성의 밝기는 –2.7등성으로 시리우스보다 3배 밝게 비췰 전망입니다. –2.1등성인 목성보다도 밝게 보입니다.

 

반면 올해 이후로 한동안은 지구와 화성의 접근 거리가 점점 멀어집니다. 2027년 2월 접근 때에는 두 행성 사이의 거리가 1억km로 벌어질 것으로 예상됩니다. 

 

 

2년 2개월마다 가까워지는 지구와 화성


화성이 이렇게 주기적으로 가까워지는 건 두 행성의 궤도와 공전 주기에 차이가 있기 때문입니다. 행성들은 태양 주위를 타원 궤도로 공전합니다. 그래서 궤도상의 위치에 따라 지구와 가까워졌다 멀어졌다를 주기적으로 반복합니다. 게다가 화성의 공전주기는 약 687일로, 지구의 2배 정도 됩니다. 이 기간 동안 지구는 대략 태양 주위를 두 번 돕니다. 이런 공전 주기의 차이 때문에 화성과 지구는 2년 2개월마다 가까이 다가갑니다. 당연히 2년 2개월 전인 2016년 5월에도 두 행성은 가까워졌고, 2년 2개월 후인 2020년 10월에도 가까워질 것입니다. 


화성의 궤도가 조금 일그러진 타원인데 비해 지구 궤도는 거의 원에 가깝습니다. 그래서 화성과 태양이 가까운 지점에 있느냐, 먼 지점에 있느냐에 따라 화성의 접근 모습은 달라집니다. 특히 화성이 태양과 가장 가까운 곳, 즉 근일점에 있을 때 일어나는 지구와 화성의 접근을 ‘대접근’이라 합니다. 대접근은 대략 15년마다 찾아옵니다. 바로 올해가 2003년 이후 15년 만에 일어나는 대접근입니다. 

 

화성과 지구의 최접근 시기와 거리 - 김영진 과학동아천문대장 제공
화성과 지구의 최접근 시기와 거리 - 김영진 과학동아천문대장 제공

 

 

화성의 협곡, 이번엔 볼 수 있다


이렇게 화성과 지구와 가까워지는 대접근은 평소 관측하기 힘들었던 화성을 보다 자세히 볼 흔치 않은 기회가 됩니다.

 

화성은 지구의 절반 크기밖에 되지 않는 작은 행성입니다. 그래서 대접근을 하더라도 겉보기 밝기만 밝아질 뿐, 겉보기 크기는 그다지 크지 않습니다. 그래서 표면을 제대로 관측하려면 망원경으로 보아야 하지만, 멀리 떨어져 있을 땐 큰 망원경을 사용해도 관측이 쉽지 않답니다. 이번 대접근이 화성을 제대로 관측할 수 있는 절호의 기회인 셈이죠. 

 

화성의 자전주기는 24시간 40분으로, 보는 때에 따라 지구에서 보는 화성의 표면도 달라집니다. 과거 관측가들은 붉은 배경에 밝고 어두운 부분과 선들을 보고 화성에 운하가 있다고 생각했습니다. 사실 이건 대협곡이나 높은 산과 같은 지형입니다. 초보자들도 쉽게 확인할 수 있지요. 그 중 가장 유명한 것이 마리네리스 협곡입니다. 그랜드캐년의 10배 크기로 알려져 있습니다. 이 협곡은 한때 화성에 물이 풍부했음을 보여 주는 증거입니다. 

 

마리네리스 협곡 - NASA 제공
마리네리스 협곡 - NASA 제공

화성 관측의 백미는 바로 지구의 남북극에 해당하는 극관입니다. 붉은 빛이 도는 화성의 양극에 흰색을 띄는 북극관과 남극관이 있지요. 소형 망원경으로도 뚜렷하게 보이는 극관은 대부분 얼음으로 이루어져 있습니다.

 

화성 대접근 때에는 화성의 남극 쪽이 지구를 향하게 되므로 화성의 남극관이 잘 보이는 시기입니다. 지구와 마찬가지로 계절의 변화가 있는 화성에선 계절에 따라 극관의 크기도 달라진답니다. 여름에는 작고 겨울에는 크지요. 요즘 화성은 10월 중순의 하지를 향해 가며 점점 더워지는 시기입니다. 그래서 남극관이 점점 줄어드는 모습을 볼 수 있습니다. 

 

붉은 배경에 검은색 지형 그리고 극관 - NASA 제공
붉은 배경에 검은색 지형 그리고 극관 - NASA 제공

 

 

언제, 어떻게 보는 게 가장 좋을까? 


화성이 대접근하는 7월 31일 화성의 겉보기 크기는 약 24.3초각으로, 같은 날 목성과 토성에 비해선 작습니다. 하지만 75배로 확대하면 맨눈으로 보는 보름달과 거의 같은 크기로 보입니다. 보름달의 크기는 0.5도인데 이는 2.2m 앞에 있는 50원짜리 동전(지름 2cm)을 보는 것과 같습니다. 9월 하순까지는 평소 크기보다 크게 보이므로 4인치 이상의 망원경으로도 모양을 쉽게 알아볼 수 있습니다. 시간이 지나면 화성과 지구의 위치에 따라 화성이 달처럼 모양이 변하는 걸 볼 수도 있지요.

 

하루 중 관측하기 가장 좋을 때는 화성이 가장 높이 뜨는 때, 즉 남중할 때입니다. 대기의 영향이 가장 적기 때문에 세밀한 관찰을 할 수 있습니다.

 

망원경 배율 조절도 중요합니다. 배율이 높을수록 바람의 영향이나 대기의 흔들림으로 인해 상이 흔들리기 쉽습니다. 무작정 고배율로 보기보다는 관측 당일 날씨에 따라 배율을 조절하는 게 좋습니다. 그리고 화성의 자세한 모습은 단번에 보이지 않습니다. 망원경 속의 화성을 10초 이상 바라봐야만 조금씩 자세한 모습이 보이기 시작한답니다.

 

 

화성은 빠르게 움직이는 행성


화성은 항상 제자리를 지키는 항성(별)과 달리 별과 별사이를 이동합니다. 염소자리 근처에서 서쪽에서 동쪽으로 순행하던 화성은 6월 하순쯤 동쪽에서 서쪽으로 역행하지요. 이 기간에 태양과 지구와 일직선에 놓이게 되고, 7월 31일에 대접근을 하는 겁니다. 8월 하순에 화성은 다시 순행을 하면서 11월에는 물병자리를 지나고, 12월 중순을 거쳐 물고기자리로 이동합니다.

 

2018년 7월 31일 오후 10시 남쪽하늘 - 김영진 과학동아천문대장 제공
2018년 7월 31일 오후 10시 남쪽하늘 - 김영진 과학동아천문대장 제공
과학동아천문대 주망원경 속 화성의 예상모습(150배)/2018년 7월 31일(좌), 2018년 9월 30일(우) - 김영진 과학동아천문대장 제공
과학동아천문대 주망원경 속 화성의 예상모습(150배)/2018년 7월 31일(좌), 2018년 9월 30일(우) - 김영진 과학동아천문대장 제공

 

가장 밝고 큰 화성을 만나는 날! 화성 대접근 특별 관측회

 

과학동아천문대에서는 화성 대접근 특별 관측회를 준비했습니다. 가장 크고 밝은 모습의 화성을 관측하며 별에 대한 흥미로운 이야기도 들을 수 있답니다.

 

일시: 7/27(금) 오후 9:00~ 11:00, 7/31(화) 오후 9:00~11:00
장소: 과학동아 천문대 (서울시 용산구 청파로 109)
대상: 초등학생 및 가족 (40명)
참가비: 35,000원(1인)
신청접수: 홈페이지 예약 https://bit.ly/2NXby5x 
프로그램 문의: 02-3148-0722(평일 오전 9시~오후 6시)


※ 자세한 내용은 과학동아천문대 홈페이지 (star.dongascience.com) 참조

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